Definisi papan frekuensi tinggi
PCB frekuensi tinggi, juga dikenali sebagai papan litar bercetak frekuensi tinggi, ialah papan litar yang direka khas yang boleh memproses dan menghantar isyarat frekuensi tinggi. Papan litar jenis ini perlu mengambil kira pelbagai faktor semasa reka bentuk dan pembuatan untuk memastikan integriti dan kebolehpercayaan isyarat semasa penghantaran berkelajuan tinggi. Berikut ialah definisi papan frekuensi tinggi:
Julat frekuensi: Secara umumnya, papan frekuensi tinggi boleh ditakrifkan sebagai papan litar PCB dengan frekuensi melebihi 1GHz. Ia digunakan terutamanya untuk PCB dalam medan frekuensi tinggi (frekuensi lebih besar daripada 300MHz atau panjang gelombang kurang daripada 1 meter) dan gelombang mikro (frekuensi lebih daripada 3GHz atau panjang gelombang kurang daripada 0.1 meter).
Pemilihan bahan: Papan frekuensi tinggi biasanya diperbuat daripada bahan khusus seperti Rogers, Taconic, Isola, F4B, TP-2, dsb. Bahan ini mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi dan faktor kehilangan yang rendah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalam keadaan tinggi- komunikasi frekuensi dan medan gelombang mikro.
Ciri-ciri prestasi: Disebabkan oleh kesan kulit litar frekuensi tinggi, papan frekuensi tinggi perlu mempunyai sifat dielektrik yang baik untuk memastikan penghantaran komponen frekuensi tinggi yang berkesan dan mengurangkan pengecilan isyarat. Di samping itu, papan frekuensi tinggi juga perlu mempunyai ketepatan tinggi, kestabilan tinggi, dan prestasi pelesapan haba yang baik.
1.2 Kawasan aplikasi papan frekuensi tinggi
Peralatan komunikasi: stesen pangkalan wayarles, peralatan komunikasi satelit, sistem antena, penapis, dsb., memerlukan papan frekuensi tinggi untuk menyokong penghantaran data berkelajuan tinggi dan komunikasi yang stabil. Elektronik automotif: Dalam sistem hiburan kereta, sistem navigasi, sistem bantuan pemandu lanjutan (ADAS), dan radar pengelakan perlanggaran kereta, dsb., gunakan papan frekuensi tinggi untuk mencapai fungsi kawalan elektronik yang kompleks. Peralatan perubatan: peranti diagnostik dan terapeutik yang menggunakan papan frekuensi tinggi untuk menghantar data dan imej perubatan yang tepat. Aeroangkasa dan medan ketenteraan: sistem radar udara dan darat, aplikasi gelombang milimeter, dsb., menggunakan rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan, dan ciri penebat tinggi papan frekuensi tinggi. Elektronik pengguna: rumah pintar, peranti boleh pakai, televisyen, telefon mudah alih, kamera, dsb., menggunakan papan frekuensi tinggi untuk mencapai pemprosesan dan penghantaran data yang lebih pantas. Kawalan industri: Instrumen, meter, komunikasi automasi industri, dll. memerlukan papan frekuensi tinggi untuk memastikan kelajuan dan kestabilan penghantaran isyarat. Pengenalan Frekuensi Radio (RFID): Menggunakan papan frekuensi tinggi dalam tag dan pembaca untuk mencapai pembacaan dan penulisan data yang pantas. Satelit penyiaran langsung: menggunakan papan frekuensi tinggi untuk memproses penghantaran isyarat frekuensi tinggi. Pautan gelombang mikro: Pautan gelombang mikro titik-ke-titik E-jalur dan aplikasi lain memerlukan papan frekuensi tinggi kehilangan rendah untuk mengurangkan pengecilan isyarat semasa penghantaran. Pelayan dan pusat data: Dengan pembangunan pengkomputeran awan dan data besar, permintaan untuk papan frekuensi tinggi yang digunakan dalam pelayan dan pusat data juga meningkat.
2, Ciri-ciri bahan papan frekuensi tinggi
2.1 Pemalar dielektrik dan kehilangan dielektrik
2.1.1 Pemalar dielektrik (Dk)
Pemalar dielektrik ialah kuantiti fizik yang menerangkan keupayaan bahan untuk menyimpan cas dalam medan elektrik. Untuk plat frekuensi tinggi, magnitud pemalar dielektriknya secara langsung mempengaruhi kadar penghantaran dan kualiti isyarat.
Analisis ciri:
Kecil dan stabil: Pemalar dielektrik substrat papan frekuensi tinggi mestilah kecil dan stabil. Secara umumnya, lebih kecil pemalar dielektrik, lebih baik. Ini kerana kadar penghantaran isyarat adalah berkadar songsang dengan punca kuasa dua pemalar dielektrik bahan, dan pemalar dielektrik yang tinggi dengan mudah boleh menyebabkan kelewatan dalam penghantaran isyarat.
Kebergantungan frekuensi: Pemalar dielektrik mungkin berbeza mengikut kekerapan. Sebagai contoh, papan frekuensi tinggi Rogers RO4350B mengukur nilai pemalar dielektrik 3.48 pada frekuensi 10GHz, manakala pada frekuensi 24GHz, pemalar dielektrik berkurangan sedikit kepada 3.47.
Pemilihan bahan: Untuk memenuhi keperluan penghantaran isyarat frekuensi tinggi, bahan papan frekuensi tinggi biasanya dipilih dengan pemalar dielektrik rendah, seperti bahan termoplastik polytetrafluoroethylene (PTFE) dan bahan termoset resin hidrokarbon (PCH).